همسانه‌سازی و بیان آنزیم نوترکیب اندو 1و4 بتا زایلاناز در سویه origami و بررسی اثرات مکمل آنزیم میکروبی بر عملکرد جوجه‌های گوشتی

هدف: امروزه، از جمله روش‌های کاهش هزینه تولید در واحدهای صنعتی مرغداری، جایگزین نمودن غلات مقرون به صرفه همچون گندم، به جای اقلام ذرت در جیره غذایی طیور می‌باشد. اما، وجود پلی‌ساکاریدهای غیرنشاسته‌ای در دیواره سلولی گندم، در هر صورت جذب مواد غذایی توسط طیور را با محدودیت اجتناب ناپذیر مواجه نموده است. در این راستا، یکی از روش‌های حذف پلی‌ساکاریدهای غیرنشاسته‌ای استفاده از افزودنی آنزیم زایلاناز در جیره‌های فرموله شده مبتنی بر گندم می‌باشد. بدین منظور، هدف از این آزمایش همسانه‌سازی آنزیم نوترکیب زایلاناز و بررسی اثرات آن بر عملکرد جوجه‌های گوشتی تغذیه شده با جیره بر پایه گندم می‌باشد.مواد و روش‌ها: در این پژوهش، در گام نخست، ژن زایلاناز، به عنوان آنزیم تجزیه‌کننده پلی‌ساکاریدهای غیرنشاسته‌ای موجود در جیره طیور بر پایه گندم، درون پلاسمید pet21a(+) در باکتری e. coli سویه بیانی origami با استفاده از روش شوک حرارتی کلون شد. جهت القای بیان ژن، از القاگر iptg استفاده شد و نتیجه بیان بر روی ژل پلی‌اکریل‌آمید sdspage مشاهده گردید. سپس در گام دوم، محلول آنزیم نوترکیب زایلاناز به جیره غذایی مجموع 100 قطعه جوجه گوشتی سویه راس 308 در قالب طرح کاملاً تصادفی اضافه شد. در ادامه، همچنین میانگین افزایش وزن بدن، میزان ضریب تبدیل خوراک و ویسکوزیته محتویات ژژنوم نیز اندازه‌گیری شدند.نتایج: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که، ژن نوترکیب زایلاناز به سویه origami انتقال یافته و نتایج کلونی pcr حضور باند اختصاصی به طول 966 جفت‌باز را تایید نمودند. همچنین sdspage، پروتئین نوترکیب با وزن مولکولی kda 35 را نشان داد. همچنین، نتایج حاصل از افزودن آنزیم نوترکیب زایلاناز به جیره بر پایه گندم، افزایش در وزن جوجه‌های گوشتی و کاهش میزان ضریب تبدیل خوراک و ویسکوزیته را در دوره پایانی و کل دوره نسبت به گروه کنترل در سطح احتمال 5 درصد نشان دادند.نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش حاضر، نشان داد که تولید آنزیم نوترکیب زیلاناز و افزودن آن به عنوان مکمل غذایی در جیره‌های بر پایه گندم، توانست با تجزیه آرابینوزایلان‌های موجود در دیواره سلولی گندم، سبب افزایش عملکرد جوجه‌های گوشتی گردد و وجود آنزیم زایلاناز در جیره ممکن است از عوامل مهم در تقویت رشد جوجه‌های گوشتی باشد.

Cloning and expression of recombinant endo 1,4 β xylanase in origami strain and evaluation of microbial enzyme supplementation effects on broiler performance

ObjectiveToday, one of the ways to reduce production costs in poultry industrial units is to replace costeffective grains such as wheat with corn in the poultry diet. However, the presence of nonstarch polysaccharides in the cell wall of wheat has inevitably limited the uptake of nutrients by poultry. In this regard, one of the methods to remove nonstarch polysaccharides is the use of xylanase enzyme additive in formulated diets based on wheat. For this purpose, the aim of this experiment was to clone the recombinant enzyme xylanase and investigate its effects on the performance of wheatfed broiler chickens. Materials and methodsIn current investigation, in the first step, xylanase gene, as a degradation enzyme of nonstarch polysaccharides in wheatbased poultry diet, was cloned into plasmid pET21a (+) in E. coli origami expression strain using heat shock method. IPTG inducer was used to induce gene expression and the expression result was observed on SDSPAGE. Then, in the second step, the recombinant xylanase enzyme solution was added to the diet of onehundred Ross 308 broilers in a completely randomized design. Then, the mean body weight gain (BWG), feed conversion ratio (FCR) and viscosity of jejunum contents were also measured. ResultsThe results of present study showed that the recombinant xylanase gene was transferred to origami and the cloning results of PCR confirmed the presence of a specific band of 966 bp. SDSPAGE also showed a recombinant protein with a molecular weight of 35 kDa. Furthermore, the results of adding recombinant xylanase enzyme to wheatbased diet showed an increase in the weight of broilers and a decrease in feed conversion ratio and viscosity in the final period and the whole period compared to the control group at a probability level of 5%. ConclusionsThe results of the current research showed that the production of recombinant enzyme xylanase and its addition as a dietary supplement in wheatbased diets could increase the yield of broilers by breaking down arabinosylans in the wheat cell wall and the presence of xylanase enzyme in the diet is known as one of the important factors in enhancing the growth of broilers.